1. 鐵素(su)體形(xing)成元素(su)

  鉻(ge)、鋁、硅這些鐵素體形成(cheng)的(de)元(yuan)素，在高(gao)(gao)溫下(xia)能促使金屬表面生成(cheng)致(zhi)密(mi)的(de)氧(yang)(yang)化膜，防(fang)止(zhi)繼續氧(yang)(yang)化，是(shi)提高(gao)(gao)鋼的(de)抗氧(yang)(yang)化性(xing)和抗高(gao)(gao)溫氣體腐蝕的(de)主要(yao)元(yuan)素。但鋁和硅含量過高(gao)(gao)會(hui)使室溫塑性(xing)和熱塑性(xing)嚴重(zhong)惡化。鉻(ge)能顯著提高(gao)(gao)低合金鋼的(de)再結晶溫度，含量為2％時，強化效果最好。

2. 奧氏體形成和穩定元素

  鎳、錳可以形成和穩定奧氏體。鎳能提高奧氏體鋼的高溫強度和改善抗滲性。錳雖然可以代鎳形成奧氏體，但損害了耐熱鋼的抗氧化性。

3. 擴大和穩定奧氏體元素

  釩、鈦、鈮是(shi)強碳化物形成元(yuan)素，能形成細小彌散(san)的(de)碳化物，提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)高(gao)溫強度。鈦、鈮與(yu)碳結合(he)還(huan)可(ke)防止奧氏(shi)體鋼(gang)在高(gao)溫下或焊后(hou)產(chan)生晶間腐(fu)蝕。

  碳(tan)、氮(dan)可(ke)擴大和穩定奧氏體，從(cong)而(er)提(ti)高耐(nai)熱鋼(gang)的(de)(de)高溫強度(du)。鋼(gang)中(zhong)含(han)鉻、錳較多(duo)時，可(ke)顯著提(ti)高氮(dan)的(de)(de)溶解度(du)，并可(ke)利用氮(dan)合金化以(yi)代替價格(ge)較貴的(de)(de)鎳。

4. 鋼中微(wei)量(liang)元素的作(zuo)用

  硼(peng)、稀土均(jun)為耐熱鋼中(zhong)的微量元素。硼(peng)溶(rong)入(ru)固溶(rong)體中(zhong)使(shi)晶體點陣發(fa)生畸變，晶界(jie)上的硼(peng)又能阻止元素擴散和晶界(jie)遷(qian)移，從而(er)提高鋼的高溫(wen)強度；稀土元素能顯著提高鋼的抗(kang)氧化(hua)性，改善熱塑性。

  耐(nai)熱鋼在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下長時間受(shou)力必(bi)然要發(fa)(fa)生形變，因而(er)對耐(nai)熱材(cai)(cai)料的基本要求之一是在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下要有(you)足夠的強(qiang)度，如持(chi)久(jiu)強(qiang)度、疲勞強(qiang)度等(deng)；另(ling)外(wai)，由于(yu)鋼件表面和(he)高(gao)溫(wen)(wen)空(kong)氣(qi)、燃氣(qi)、蒸汽(qi)等(deng)接觸(chu)，鋼件就可能(neng)發(fa)(fa)生氧化或遭受(shou)腐蝕，因而(er)就要求耐(nai)熱材(cai)(cai)料在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下必(bi)須要具有(you)足夠的化學穩定(ding)性。